哪些企业需要考虑这个选择？

工位和产品型号经常变化的工厂

这类企业需要确认机器人平台能否在多个现有机床工位上抓取、定位并传送工件。Fraunhofer IEM 指出，产品和任务经常变化的场景可能适合应用人形机器人。

按节拍进行机床上下料的企业

完整的作业周期、工件是否正确放置，以及需要多少人工干预，都是关键指标。灵活的系统必须使用企业自己的工件，在预定流程中证明能够满足这些要求。

准备首次开展试点的企业

这类企业已有明确的应用场景，但仍需共同验证抓取任务、机床接口和安全防护方案。通过范围明确的试点，可以为后续集成决策打下基础。

选型时应关注什么？

首先，判断任务是否需要在不同工位之间移动，还是只需在固定工位作业。之后，使用相同的工件、流程目标和安全要求，对所有候选方案进行评估。

人形机器人平台

适用场景：多个按人工操作方式布局的工位需要执行不同任务，并将抓取、定位和机床操作结合起来。

需要权衡：Fraunhofer IEM 指出，精细操作仍是一项挑战；实际所需的性能必须结合企业自身的流程进行验证。

移动操作机器人

适用场景：需要操作多个工位，且安装在移动平台上的机械臂能够完成抓取任务。KUKA 推出的 KMR iiwa 就是此类系统。

需要权衡：移动路线、工件交接和机床许可机制都必须符合生产流程和安全防护方案。

固定式工作站

适用场景：能够针对明确的单项任务，固定供料方式、抓取位置和机床位置；ABB 提供用于机床操作的 FlexLoader 解决方案。

需要权衡：如果工位相距较远或流程经常变化，则需要逐项评估各项任务的集成方式。

评估标准 采购时要检查 对哪些企业尤其重要
工位和产品型号切换 实际工件可到达的工位和移动路线，以及抓取位置和交接点。 如果同一套设备需要在多台机床上处理不同零件，我不希望把每项任务都拆开单独自动化。约 31 % 的消费者将这种跨工位灵活性列为重点。
节拍和定位 完整的目标作业周期、允许的定位误差，以及重复运行时所需的人工干预。 如果机床因需要重新抓取或零件放置错误而停机，那么单次作业成功对我来说意义不大。约 31 % 的消费者优先关注节拍和定位准确性的验证结果。
安全与接口 对实际工位开展的风险评估，以及机器人、夹具、防护装置和机床许可机制之间的协同。 如果员工在设备附近作业，我需要一套兼顾人员通行路线和机床运行流程的安全防护方案。对约 23 % 的消费者来说，安全集成是首要选型标准。
试点与持续运行 可量化的验收标准、维护范围、备件供应以及约定的技术支持。 在扩大应用范围之前，我必须先用自己的零件验证这项任务，并确保后续能够获得维护支持。约 15 % 的消费者优先考虑试点验证和持续运行能力。

采购时哪些误区会增加难度？

  • 把外形像人等同于流程性能

    Fraunhofer IEM 指出，精细操作仍面临挑战。即使有已记录的工业应用案例，也不代表机器人同样能够处理其他工件并满足不同节拍要求。

    请使用自己的零件开展测试，并约定周期时间、定位准确性和所需人工干预的目标值。

    如果采购后才确认这些指标，可能还需要额外安排测试和集成工作。

  • 把传感器当作完整的安全防护方案

    夹具、移动路线以及机器人与机床的协同作业都可能产生风险。德国法定事故保险协会针对协作式工作场所，介绍了与具体工位相关的机械风险测量方法。

    在确定设备布局之前，请规划风险评估、必要的测量工作和各方职责。

  • 只考虑机器人，忽视集成环节

    机器人、夹具、控制系统、机床和防护装置必须作为一个协同系统进行评估。集成系统的法律分类取决于其具体配置。

    请与制造商和集成商以书面形式明确系统边界，以及风险评估、技术文件和必要合规文件的责任归属。

    职责不清可能导致后续反复协商和改造，拖延设备调试。

  • 忽视维护和集成成本

    夹具、编程、安全防护、培训和维护都应纳入应用规划，而不只是考虑机器人平台本身。

    请针对相同的流程范围比较不同自动化方案，并在扩大应用范围之前确认维护、备件、技术支持和预计的人工干预需求。

哪些供应商可供参考？

以下产品线展示了机床操作和物料搬运的不同方案。制造商的产品介绍不能替代针对计划使用工位所做的验证。

NEURA Robotics

NEURA Robotics 将 4NE1 介绍为人形机器人平台，并提及适用于工业地面的轮式版本。

  • 产品介绍中的不同版本可作为评估工位适配性和所需工作范围的起点。
  • 所选版本和任务的节拍、定位性能及安全防护方案都需要经过验证。

Apptronik

Apptronik 将 Apollo 定位为适用于制造业任务的机器人，包括机床上下料。

  • 制造商介绍的任务可作为评估现有工位的参考。
  • 具体方案的供货情况、技术文档、支持服务和流程性能都需要进一步确认。

Figure

Figure 表示，Figure 02 曾在美国的一家 BMW 工厂执行钣金上料任务；制造商将 Figure 03 列为后续一代产品。

  • 介绍中的钣金上料流程说明，试点时应分别评估作业周期和人工干预指标。
  • Figure 02 在美国的应用案例，既不能证明 Figure 03 的性能，也不能证明其适用于德国企业或在当地有货可供。

KUKA

KUKA 将 KMR iiwa 介绍为由机械臂和移动平台组成的移动操作机器人，可作为人形机器人形态之外的选择。

  • 对于评估跨工位物料搬运任务，这种方案具有参考价值。
  • 工作范围、夹具、移动路线、机床许可机制和安全要求都必须与计划中的流程相匹配。

ABB

ABB 将 OmniVance FlexLoader 介绍为一系列用于机床操作的自动化解决方案。

  • 如果工件和机床位置明确固定，可以将固定式方案作为备选进行评估。
  • 产品型号切换、供料方式以及与相应机床的集成都需要结合企业自身流程进行验证。

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常见问题

用于机床上下料时，人形机器人比固定式工作站更好吗？

不一定。对于多个按人工操作方式布局的工位之间需要切换的任务，人形机器人平台可能是一个选择；如果流程范围明确，则应按照相同的节拍、定位和集成要求评估固定式工作站。

开展试点前需要准备哪些数据？

请明确工件型号、抓取位置、定位公差和完整的目标作业周期。同时确定允许的人工干预、机床许可机制，以及适用于重复运行的可量化成功标准。

在德国是否必须进行风险评估？

是。根据《德国劳动保护法》第 5 条，雇主必须评估与工作相关的风险，并据此制定必要的防护措施。对于计划采用的机器人应用，必须结合实际工位以及各项作业流程之间的协同情况进行评估。

2027 年 1 月 20 日之前，适用哪项欧盟机械法规？

欧盟委员会指出，2027 年 1 月 20 日之前投放欧盟市场的机械适用《机械指令》2006/42/EC。从该日起，《机械法规》(EU) 2023/1230 将取代该指令。完整集成系统的法律分类以及所需文件，必须根据其具体配置进行判断。

标注“适用于人机协作”之类的信息，是否意味着不再需要采取其他防护措施？

不是。需要采取哪些防护措施和进行哪些测量，取决于实际工位和风险评估。德国法定事故保险协会指出，对于协作式工作场所，尤其应通过适当的测量评估机械风险。